KR20140124361A - 라디오 채널 데이터 및 그의 사용 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 장치는, 라디오 시스템의 적어도 하나의 기지국(100, 196, 198)으로부터 실제 라디오 시스템의 무선 전송신호를 수신 방향의 함수로서 수신하는 수신기(112)를 포함한다. 전송신호에는 사전 정해진 데이터가 포함된다. 이 장치는 또한, 수신된 데이터와, 대응하는 사전 정해진 데이터의 비교에 기초하여 지연 프로파일의 탭들을 구성하는 처리 유닛을 포함한다. 처리 유닛은 전송신호의 수신 방향에 기초하여 지연 프로파일의 탭들에 대한 방향을 추정하고, 추정된 방향에 지연 프로파일의 탭들을 연계하여서 라디오 채널 데이터를 구성한다. 라디오 채널 데이터는, 테스트 대상 장치(DUT)가 설치되는 테스트 구역 주위에 다수의 안테나가 있는 공중파 테스트(OTA) 챔버 내에서의 다중입력 다중출력(MIMO) 에뮬레이션의 라디오 채널 모델을 위한 것이다.

Description

라디오 채널 데이터 및 그의 사용 {RADIO CHANNEL DATA AND THE USE THEREOF}
본 발명은 라디오 채널 데이터의 수집 및 그의 사용에 관한 것이다.
라디오 시스템의 DUT(테스트 대상 장치) 및 기지국 사이의 통신은 OTA 시험(over-the-air test, 공중파 시험)을 이용하여 테스트할 수 있는데, 여기서 실제의 DUT(예컨대, 이동 단말기) 주위에는, 가능한 한 낮은 잔향(에코)이 있는 시험실(테스트 챔버) 내에서 에뮬레이터에 연결된 다수의 안테나가 둘러싸고 있다. 에뮬레이터는 기지국에 연결되거나 기지국의 역할을 할 수 있으며, 예를 들어 독립적 레일리 페이드 신호(Rayleigh faded signal)를 생성하여서, 채널 모델에 따라 이동 단말기와 기지국 간의 전파 경로를 에뮬레이트할 수 있다. OTA 안테나는 에뮬레이트된 라디오 채널에 의해 결정된 가중치(weight)에 기초하여, 사전처리된 통신 신호를 DUT로 전송한다.
현장의 네트워크(live network), 즉, 기존에 특정 환경에 설치된 네트워크들에서 이동 단말기를 측정하는 것에 관심이 있다. 단말기 판매자는, 가능한 한 현실적으로 에뮬레이트된 환경의 OTA 챔버에서 자신의 제품을 측정하고 "디버그"하고 싶을 것이다. 또한 운영자는 OTA 챔버 내에서 자신의 설치 네트워크의 문제있는 부분을 측정하고 "디버그"하고 싶을 것이다.
그러나, OTA 챔버의 에뮬레이트된 라디오 채널은 실제의 라디오 채널에 충분히 부합하지 않는다. 따라서, 보다 나은 라디오 채널 데이터에 대한 요구가 존재한다.
다음은 본 발명의 몇 가지 측면의 기본적인 이해를 주기 위하여 본 발명의 간략한 요지를 제시한다. 그 목적은 이후에 설명하는 상세한 설명의 전초로서 발명의 몇 가지 개념들을 간략하게 제시하기 위한 것이다.
본 발명의 일측면은 특허청구범위 제1항의 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일측면은 특허청구범위 제8항의 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일측면은 특허청구범위 제12항의 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일측면은 특허청구범위 제18항의 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일측면은 특허청구범위 제22항의 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일측면은 특허청구범위 제23항의 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다.
본 발명의 다양한 측면, 실시예, 및 특징에 대해서 독립적으로 인용하고 있지만, 본 발명의 다양한 측면, 실시예, 및 특징들의 모든 조합이 가능하며 본 발명의 범위 내에 있다는 것을 이해해야 한다.
본 해결수단은 장점들을 제공한다. 현실적인 라디오 채널 에뮬레이션을 가능하게 하는 적절한 라디오 채널 데이터를 수집하기 위한 몇 가지 효과적인 방법들이 있다.
이하에서, 첨부 도면을 참조하여 예시적인 실시예로써 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 라디오 시스템으로부터 라디오 채널 데이터를 수집하는 수신기를 나타낸다.
도 2는 수신기를 도시한다.
도 3은 전력 지연 프로파일을 도시한다.
도 4는 방향에 의존하는 지연을 도시한다.
도 5A는 지향성 안테나들을 갖는 수신기를 도시한다.
도 5B는 스위치를 통해 수신기에 연결된 무지향성 안테나(omni-directional antenna)와 다수의 지향성 안테나들을 갖는 수신기를 나타낸다.
도 6은 무지향성 안테나와 다수의 지향성 안테나들을 갖는 수신기를 나타낸다.
도 7은 무지향성 안테나를 갖는 수신기를 도시한다.
도 8은 두 직교 편파용 수신기 안테나들을 도시한다.
도 9는 OTA 안테나들 및 에뮬레이터를 도시한다.
도 10은 FIR 필터를 도시한다.
도 11은 3D 신호 수집의 스캐닝 수신기를 위한 안테나 구성을 나타낸다.
도 12는 3D 구성의 스캐닝 안테나에 대한 방위각의 좌표계를 도시한다.
도 13은 도플러 전력 스펙트럼을 도시한다.
도 14는 안테나의 3차원 구성을 나타낸다.
도 15는 수신기에서의 방법 흐름도를 도시한다.
도 16은 에뮬레이터에서의 방법 흐름도를 도시한다.
이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다. 도면은 발명의 실시예의 전부가 아닌 일부를 도시한 것이다. 실제로, 본 발명은 많은 다른 형태로 구현할 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예에만 한정되는 것으로 해석하여서는 안된다. 명세서의 여러 곳에서 "일(an)", "하나의(one)", 또는 "일부(some)" 실시예(들)을 지칭하고 있지만, 이러한 각 지칭은 동일한 실시예(들)에 대한 것을 의미하는 것도 아니고, 그 특징이 단지 하나의 실시예에만 적용된다는 것을 의미하는 것도 아니다. 여러 다른 실시예들의 특징을 결합하여서 다른 실시예들을 만들 수 있는 것이다.
RF(radio frequency) 신호가 송신기로부터 수신기로 전송되는 경우, 이 신호는, 상이한 도달 각도(angle of arrival), 신호 지연(signal delay), 편극(polarizartion), 및 전력(power)을 갖는 하나 이상의 경로를 따라 라디오 채널(radio channel) 내에서 전파된다. 또한 주파수는 도플러 효과로 인해 변할 수 있다. 이러한 변화에 의해서 신호 강도의 변화 및 상이한 지속시간의 페이딩(fading)이 발생할 수 있다. 또한, 다른 송신기에 의한 노이즈 및 간섭에 의해서 무선 접속이 방해받는다.
송신기 및 수신기는 실제 상황을 모사 또는 모의(이하, 에뮬레이트 또는 에뮬레이션)하는 라디오 채널 에뮬레이터를 사용하여 테스트할 수 있다. 디지털 방식의 라디오 채널 에뮬레이터에서, 라디오 채널은 통상, FIR(finite impulse response, 유한 임펄스 응답) 필터를 써서 모델링된다.
OTA에서의 채널 임펄스 응답(channel impuse response)과, 안테나 가중치의 최적화는 DUT별로 정확한 상관 관계(correlation), 도달 각도, 및 편극 특성이 가능하도록 구성될 수 있다. 본 발명의 해결수단은, 현장의 실제 라디오 시스템으로부터 라디오 채널 데이터를 수집할 수 있다. 에뮬레이션에 있어서, 본 발명의 해결수단은 또한, 예를 들어, 적어도 하나의 송신기, 다차원 라디오 채널 에뮬레이터, 무향실(무반사 챔버), 무향실 내부에 있는 별도의 라디오 채널에 연결된 OTA 안테나들, 그리고 무향실 내의 DUT를 사용할 수 있다.
도 1에서 수신기(112)는 도로 등의 경로(150)를 따라 속도 v로 이동하면서, 라디오 시스템의 적어도 하나의 기지국(196, 198, 100)으로부터 전송된 무선 신호를 수신한다. 라디오 시스템은, 3GPP(3세대 파트너십 프로젝트), LTE(장기 진화), WiMAX(마이크로파 접속을 위한 전세계 상호 운용), Wi-Fi, 및/또는 WCDMA(광대역 코드 분할 다중 접속) 등과 같은 기술을 기반으로 할 수 있다. 수신기(112)는, 테스트 구역(920) 및 DUT(900) 주변에 있는 안테나(102~116)들을 갖는 공중파(OTA) 테스트 챔버에서 수행되는 다중입력 다중출력(multiple input multiple output)의 재생 에뮬레이션(playback emulation)을 위한 라디오 채널 데이터를 수집하는 스캐너이다(또한 도 9를 참조 바람).
MIMO(다중입력 다중출력) OTA 구성을 갖는 재생 에뮬레이션은 수신기(112)에 대한 방향 정보(directional information)를 필요로 하는데, 이는 종래의 측정에서는 사용할 수 없다. 다수의 스캐너 안테나(116~122)를 써서, 수신된 전송신호에 기초하여 시간상 채널 구현(temporal channel realization) 및 방향 정보 모두를 수집할 수 있다.
수신기(112)는 적어도 하나의 기지국(196, 198, 100)으로부터 소정의(사전에 정해진) 전송신호 데이터를 수신 방향의 함수로서 수신한다. 사전에 정해진 데이터가 포함된 전송신호에는 예를 들면, LTE(장기 진화)에서의 다운링크 참조 신호(downlink reference signal)가 포함될 수 있다. 사전에 정해진 데이터가 포함된 전송신호를 또한, 파일럿 신호(pilot signal)라고도 부른다. 일반적으로, 소정의 전송신호는 기지의(알고 있는) 비트열(sequence of bits)을 포함하고, 이 전송신호는 규칙적으로 또는 불규칙적으로 반복될 수 있다. 라디오 채널은, 송신기에서부터 수신기까지의 경로에서 소정의 전송신호를 왜곡시킨다. 이 왜곡은, 수신기에서 수신된 소정 전송신호의 비트를 검출하고 이를 실제의 소정 비트와 비교함으로써 판단된다. 왜곡이 판단되면, 이는 라디오 채널 에뮬레이션에서 복원될 수 있다.
모든 송신기(196, 198, 100)는 송신기 100과 유사할 수 있으며, 따라서 이하에서는 송신기 100만을 상세히 설명하기로 한다.
송신기(100)에는 적어도 하나의 안테나 104~110이 포함될 수 있다. 이 예에서, 송신기(100)는 라디오 시스템의 기지국일 수 있다. 수신기(112)에는 적어도 하나의 안테나 116~122가 포함된다. MIMO 시스템에서, 송신기(100) 및 수신기(112)에는 모두 다수의 안테나가 있어서 통신 성능 및 데이터 처리율의 향상을 얻을 수 있다. 이 예에서, 수신기(112)는 라디오 시스템의 가입자 단말기일 수 있다.
송신기(100)가 라디오 신호를 송출하면, 이 전송신호(124)는 가시선을 통해 직통으로 수신될 수도 있고, 그리고/또는 적어도 하나의 클러스터(126, 128)에 부딪혀 반사 및/또는 산란될 수도 있다. 각 클러스터(126, 128)에는, 상기 클러스터(126, 128)에서 전송신호의 대부분을 반사 및/또는 산란하는 다수의 활성 영역(1260~1264, 1280~1284)이 있다. 클러스터(126, 128)는 고정되어 있거나 이동할 수 있으며, 클러스터(126, 128)는 건물, 기차, 산 등의 자연물이나 인공물체일 수 있다. 활성 영역은 이러한 물체 상에 있는 구조적으로 매끈한 부분일 수 있다.
반사 및/또는 산란된 빔은 수신기(112)의 안테나(116~122) 쪽으로 유도될 수 있다. 각 안테나(116~122)는 수신 각도
Figure pct00001
을 가질 수 있는데, 그 각도 퍼짐(angle spread)은
Figure pct00002
이고, 이는 0보다 큰 실수인
Figure pct00003
일 수 있다.
Figure pct00004
는 각도
Figure pct00005
의 표준편차이다. 따라서 클러스터(126)에서 반사 및/또는 산란된 전송신호(130)가 수신된다. 마찬가지로, 안테나(116~122)는 또한 수신 각도
Figure pct00006
로 수신할 수 있는데, 그 각도 퍼짐은
Figure pct00007
일 수 있다. 적어도 하나의 클러스터(126, 128)를 통해 송신기(100)로부터 수신기(112)로의 전파에 의해서, 가시선을 따라 직통으로 이동된 신호를 기준으로 할 때 추가적인 신호의 지연이 일어난다. 마찬가지로, 모든 기지국(196, 198, 100)의 전송신호들은 가시선을 통해서 또는 적어도 하나의 클러스터를 거쳐서 수신될 수 있다.
라디오 채널 내의 클러스터(126, 128)는 다중 경로 전파의 역할을 한다. 하나의 수신 경로가 하나의 클러스터로부터 오는 것으로 생각할 수 있다. 따라서, 라디오 채널을 클러스터 단위로 기술할 수 있게 된다.
클러스터는 또한 예를 들어, 라디오 채널에서의 전송신호의 편극(polarization)의 변화를 일으킬 수 있다.
일 실시예에서, 현장의 라디오 네트워크 측정을 수행할 때에는, 전역 좌표(global coordinates)를 기준으로 하여 수신기(112)의 방향 및 이에 따른 스캐너 안테나(116~122)의 방향을 측정할 수 있다. 도 1에서, 북쪽 방향을 N자와 화살표로 표시하였다. 측정된 수신기(112)의 방향은 메모리(204)에 기록할 수 있다(도 2 참조).
일 실시예에서는, 수신기(112)의 방향 및 회전을 예컨대 글로벌 위성 시스템을 이용하여 측정할 수 있다. 수신기(112)는, 글로벌 포지셔닝 시스템(GPS), 글로벌 항법 위성 시스템(GLONASS), 갈릴레오 포지셔닝 시스템(Galileo), Beidou 네비게이션 시스템, 쿼지제니스 위성 시스템(QZSS), 또는 인도 지역 항법 위성 시스템(IRNSS) 등에 기초한 포지셔닝(위치결정) 수신기(도 1에는 도시하지 않았음)를 포함할 수 있다
일 실시예에서, 수신기(112)는, 다른 공지된 위치결정 기술을 이용하여 자신의 위치를 결정할 수 있다. 예를 들어 이동 전화기는 여러 다른 기지국으로부터의 라디오 신호를 수신함으로써 자신의 위치를 판단할 수 있음이 주지되어 있다.
수신기(112)의 방향은, 상이한 순간들마다 위치를 측정할 때에 측정 위치의 연속 선에서의 이동을 향하는 것으로 정의할 수 있다. 수신기(112)의 방향이 측정 위치의 연속 선에서의 이동을 향하지 않는 경우에는, 어떤 경우라도 사전에 정해진 방식으로 이동 방향에 의존하게 되는데, 그 이유는 안테나(116~122)가 수신기(112)에 고정된 위치에 있기 때문이다.
수신기(112)의 위치를 3차원적으로 측정하는 경우에는, 상승 경사 및 하강 경사도 또한 측정할 수 있다.
이와 다르게 또는 이에 덧붙여, 전자 나침반의 일종을 사용하여 수신기(112)의 방향을 결정할 수 있다.
수신기(112)의 수평 및/또는 수직으로의 회전은 에뮬레이션을 수행할 때에 보상할 수 있다. 따라서, 비록 현장에서는 구부러지고 경사진 도로를 따라 기록이 되더라도, 마치 라디오 시스템을 통해 똑바로 운행하는 것처럼 실제 라디오 시스템을 에뮬레이트할 수 있다.
도 2는 수신기의 블록도를 나타낸다. 수신기(112)는 적어도 두 개의 안테나(116~122), 믹서 유닛(200), 및 처리 유닛(202)을 갖는다. 또한, 수신기(112)에는 메모리(204)가 포함될 수 있다. 처리 유닛(202)은 프로세서를 포함할 수 있다. 안테나(122~116)가 RF 신호를 수신하면, 믹서 유닛(200)은 이 RF 신호를 기저대역(base band)의 낮은 주파수로 하향 변환한다. 기저대역 신호는 디지털 형태로 변환되고, 라디오 채널 추정을 수행하는 처리 유닛(202)에 입력된다.
처리 유닛(202)은 채널 추정기를 포함할 수 있는데, 처리 유닛(202)은 수신된 데이터와 이에 대응하는 사전에 정해진 데이터를 비교하여서, 지연 프로파일의 탭들(taps of delay profile)을 구성함으로써 시간상 라디오 채널 데이터(temporal radio channel data)를 구성한다.
각 수신 안테나에서 수신된 신호 y는 단순하게 다음과 같은 행렬 형태로 표현할 수 있다.
Figure pct00008
여기서, M은 사전에 정해진 데이터를 포함하고, h는 복소수 라디오 채널 임펄스 응답이고, n은 노이즈 및 간섭을 나타낸다. 복소수 라디오 채널 임펄스 응답 h는, y 및 M을 알고 있기 때문에 소정의 확률로 추정할 수 있다. 라디오 채널 추정치 H는, 수신된 신호 y와, 데이터 M 및 라디오 채널 추정치 H의 곱 사이의 오차를 최소화함으로써 구성할 수 있다. 이렇게 구성된 라디오 채널 추정치(radio channel estimate) H 또는 지연 프로파일(delay profile)은, 실제 라디오 시스템의 전송신호로부터 정보를 수집함으로써 얻을 수 있는 시간상 채널 데이터(temporal channel data)이다. 라디오 채널 추정치 H 내의 각 원소 H1, ..., Hn은 특정 지연에서의 탭(tap)이다. 각 지연 프로파일은 짧은 시간 동안 측정된 라디오 채널을 나타낸다. 일반적으로, 지연 프로파일에 요구되는 시간은 광속에서의 약 40개 파장의 캐리어 주파수에 해당할 수 있다. 그러나, 지연 프로파일을 평균화하거나 적분하는 동안의 시간은 예를 들어 1개 파장 내지 1000개 파장 등과 같이 상이할 수 있다. 재생 시뮬레이션에 사용되는 실제 임펄스 응답은 평균화에 의해서 필터링될 수도 있고 되지 않을 수도 있다. 평균화 시간이 너무 짧으면 고스트 탭(ghost tap), 즉, 노이즈 탭이 나타나게 되고, 평균화 시간이 너무 길면 너무 평탄한 라디오 채널이 된다(즉, 라디오 채널에서, 중요한 페이딩 및 그 밖의 급격한 변화가 관찰되지 않을 수 있다). 예를 들어, 지연이 긴 강한 탭이 일시적으로 나타날 수 있다. 탭의 지속시간이 특정 기간(예컨대, LTE에서의 cyclic prefix)보다 길다면, 기지국 및 이동 전화 사이의 연결이 끊어질 수 있다. 이러한 상황이 제거되지 않고 에뮬레이션 동안에 기록 및 반복될 수 있는 것이 바람직하다.
도 3에는 여섯 개의 클러스터(300, 302, 304, 306, 308, 310)의 PDP(power delay profile, 전력 지연 프로파일)가 도시되어 있다.
처리 유닛(202)은 또한, 전송신호의 수신 방향에 기초하여 지연 프로파일의 탭들의 방향을 추정하고, 수신 방향에 관한 데이터에 각 탭을 연계시켜서 방향 지연 프로파일(directional delay profile)(방향 정보를 포함한다는 것을 의미함)을 출력한다. 구성된 라디오 채널 데이터는 메모리(204)에 저장될 수 있다.
도 4에는 8개 방향으로부터의 상이한 방향의 지연 프로파일(400~414)을 나타낸다. 각각의 방향 지연 프로파일(400~414)은 수신기(112)의 하나의 지향성 안테나에 의해 수신되었을 수 있다. 도 3에 도시된 것과 동일한 여섯 개의 클러스터(300~308)가 있다. 이 예에서는 각 클러스터마다 상이한 지연을 갖는데, 일반적으로는 각 클러스터가 동일한 지연을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 처리 유닛(202)은, 테스트 구역을 둘러싸고 있는 OTA 안테나(902~916)의 구성 형태를 알고 있다면, OTA 챔버의 안테나들에 라디오 채널 데이터가 매핑되도록 라디오 채널 모델을 구성함으로써, 수신 방향에 관한 데이터에 탭들을 연계시킬 수 있다. 그러나, 매핑은 처리 유닛(202)에서 이루어지지 않고 에뮬레이션과 함께 에뮬레이터(918)에서 이루어질 수도 있다.
도 5A는 수신기(112)의 일 실시예를 도시한다. 수신기(112)는, 수신기(112)의 안테나(116~122)에 대응하는 다수의 지향성 스캐너 안테나(500, 502, 504, 506)를 포함할 수 있다. 지향성 스캐너 안테나(500~506)의 지향성 분포는 공중파 테스트 챔버 내의 안테나의 지향성 분포와 유사할 수 있다. 지향성 스캐너 안테나(500~506)의 각도 분포는 공중파 테스트 챔버 내의 안테나의 각도 분포와 유사할 수 있다. 지향성 스캐너 안테나(500~506)의 공간 분포는 공중파 테스트 챔버 내의 안테나의 공간 분포와 유사할 수 있다. OTA 챔버 내에서 안테나(902~916)는 테스트 구역(920) 주위에 원형으로 배치되어 있다고 가정한다. 이와 마찬가지로 스캐너 안테나(500~506)는 공통의 중심을 가운데 두고 원형으로 배치될 수 있다. 이러한 가정에 따르면, 스캐너 안테나(500~506)의 수와 공중파 테스트 챔버 내의 안테나의 수는 동일할 수 있다.
스캐너 안테나(500~506)의 빔 폭은, 공중파 테스트 챔버 내의 두 개의 인접한 안테나 사이의 각도 Δθ와 유사하거나 동일할 수 있다.
스캐너 안테나(500~506)의 빔 폭 각도는 공중파 테스트 챔버 내의 안테나의 것과 유사하거나 동일할 수 있다. 가정에 따르면, 또한, 스캐너 안테나(116~122)의 편극도 또한 OTA 안테나(902~916)의 편극과 동일하다. 그러나 OTA 안테나(902~916)의 방향은 테스트 구역(920)을 향해 안쪽인 반면에, 스캐너 안테나(500~506)의 방향은 바깥 쪽을 향한다. 처리 유닛(202)은, 스캐너 안테나에 연계된 각 지연 프로파일을 각 대응하는 공중파 안테나(902~916)에 할당함으로써, OTA 안테나에 대해서 라디오 채널 데이터를 매핑할 수 있다.
이러한 경우에, 방향 지연 프로파일(400~414)은 OTA 안테나(902~916)에 연계되도록 매핑될 수 있는데, 지연 프로파일 400은 OTA 안테나 902에 연계되고, 지연 프로파일 402는 OTA 안테나 904에 연계되고, 지연 프로파일 404는 OTA 안테나 906에 연계되고, 지연 프로파일 406은 OTA 안테나 908에 연계되고, 지연 프로파일 408은 OTA 안테나 910에 연계되고, 지연 프로파일 410은 OTA 안테나 912에 연계되고, 지연 프로파일 412는 OTA 안테나 914에 연계되고, 지연 프로파일 414는 OTA 안테나 916에 연계되도록 매핑될 수 있다. 그러나 이 매핑은 차후에 에뮬레이션에 연계하여 에뮬레이터(918)에 의해 이루어질 수도 있다.
일 실시예에서, 수신기(112)에 포함된 지향성 스캐너 안테나(500~506)의 수는 OTA 안테나(902~916)의 수보다 많다. 이 때에 처리 유닛(202) 또는 에뮬레이터(918)는, OTA 안테나의 방향 지연 프로파일이, 연속된 스캐너 안테나(500~506)들 중 각 순간에서의 적어도 두 개의 방향 지연 프로파일의 조합에 근거하도록, 라디오 채널 모델을 구성할 수 있다.
일 실시예에서, 수신기(112)에 포함된 지향성 스캐너 안테나의 수는 OTA 안테나의 수보다 적다. 처리 유닛(202) 또는 에뮬레이터(918)는 스캐너 안테나들 중 적어도 하나의 방향 지연 프로파일을, 공중파 테스트 챔버 내의 각 안테나에 대한 적어도 두 개의 지연 프로파일로 분할할 수 있다.
도 5B에 도시된 실시예에서, 하나의 안테나(252)는 무지향성 안테나일 수 있다. 무지향성 안테나(252)는 수직 및/또는 수평 편극을 이용할 수 있다. 그러나, 이 예에서, 편극을 무시할 수도 있다. 다른 안테나 구조에서는, 안테나(500~506)의 배열 및 고속 전자 스위치(250)가 있을 수 있다. 배열 안테나(500~506)는 예를 들어, 방향성 패치 안테나일 수 있다. 비록 도 5B에는 다르게 도시되어 있지만, 안테나(500~506)는, 예를 들어 0°, 45°, 90°, 135°, 180°, 225°, 270°, 315°를 향할 수 있다. 스위치(250)는 각 안테나(500~506)를 스위칭하여 수신기의 다른 구성요소(200~204)에 접촉시킨다. 스위칭 속도는 상수로서 일정할 수 있고, 안테나와 안테나의 스위칭은 예를 들어 시계 방향으로 진행될 수 있다. 수신된 신호를 측정할 수 있고, 이렇게 얻어진 데이터는 스위칭 패턴과 동기되어 기록될 수 있다. 무지향성 안테나(252)는 OTA 챔버 내에서의 재생을 위한 측정된 임펄스 응답에 기초하여 채널 데이터를 수집할 수 있다. 무지향성 안테나(252)는 모든 방위 방향(azimuth direction)(모든 평면각) 또는 모든 구형 방향(spherical direction)(모든 입체각)으로부터 신호들을 수신할 수 있다. 이 데이터로부터 지연 탭(delay tap)을 식별할 수 있다. 이어서 무지향성 안테나(252)로부터 얻어진 지연 탭을, 스위칭된 지향성 안테나(500~506)로부터 얻은 지연 탭과 비교할 수 있다. 두 개의 지향성 안테나의 데이터에서 하나의 탭이 관측된 경우에는, 그 수신 각도 AoA(도달 각도, angle-of-arrival)와 각도 퍼짐은 2개의 지향성 안테나 각각에서의 탭의 전력 수준에 의해서 근사화할 수 있다. 전력을 형성하기 위해, 고속 페이딩을 평탄화하기 위해서 시간에 따른 평균화가 필요할 수 있다. 마지막으로, 근사화된 AoA와 각도 퍼짐은, 무지향성 안테나(252)를 사용하여 기록된 채널 임펄스 응답의 탭들을 OTA 안테나로 매핑하는 데에 적용될 수 있다. 이 실시예는 몇 가지 측면에서 도 6에 도시한 실시예와 유사하다. 차이점은 동시에 수신된 신호들이 여기서는 시간상 연속된 신호들로 대체된다는 것이다. 시간 샘플링 레이트와 스위칭 속도는 페이딩 과정의 충분한 샘플을 얻기에 적절해야 한다. 두 직교 편파(polarization)의 수신을 위해서 여러 개의 안테나를 중복해서 구성할 수 있다. 이 경우 두 편파는 MIMO OTA 에뮬레이션마다 별도로 캡처 및 처리될 수 있다.
도 6에 도시한 실시예의 수신기(112)는 적어도 하나의 무지향성 스캐너 안테나(600)와 적어도 두 개의 지향성 스캐너 안테나(602, 604)를 포함한다. 이들 안테나(600, 602, 604)는 수신기(112)의 안테나(116~122)에 대응한다.
단적으로, 하나의 스캐너 안테나(600)가, 재생 에뮬레이션을 위한 실제 채널 데이터를 기록하기 위해 사용될 수 있다. 스캐너 안테나(600)는 모든 방위 방향으로부터 전송신호를 수신하도록 구성된다. 다른 안테나(602, 604)는 다중 경로 성분의 도달 각도 및/또는 각도 퍼짐을 결정하는 데 사용될 수 있다.
더 상세하게는, 처리 유닛(202)은 적어도 하나의 무지향성 안테나(600)에 의해 수신된 데이터와 이에 대응하는 사전에 정해진 데이터를 비교하여 지연 프로파일의 탭들을 구성함으로써 시간상 라디오 채널 데이터를 구성할 수 있다. 처리 유닛(202)은 또한, 적어도 하나의 지향성 안테나(602, 604)에 의해 수신된 데이터와 이에 대응하는 사전에 정해진 데이터를 비교하여 지연 프로파일의 탭들을 구성함으로써 시간상 라디오 채널 데이터를 구성할 수 있다. 비교는 상관 관계를 사용하여 수행할 수 있다. 다음에 처리 유닛(202)은, 무지향성 안테나(600)의 지연 프로파일과 지향성 안테나(602, 604)의 지연 프로파일을 비교하여 무지향성 안테나(600)의 지연 프로파일의 탭들에 대한 방향을 추정할 수 있다. 라디오 채널 데이터는 무지향성의 지연 프로파일의 탭들을, 지연 프로파일의 비교에 의해 얻어진 방향에 연계시킴으로써 구성될 수 있다.
도 7에 도시한 실시예의 수신기(112)는 두 무지향성 스캐너 안테나(700, 702) - 이들 사이의 거리는 알고 있음 - 를 포함한다. 이들 안테나(700, 702)는 수신기(112)의 안테나(116~122)에 대응한다. 일반적으로 무지향성 스캐너 안테나(700, 702)의 개수는 두 개 이상이 될 수 있다. 처리 유닛(202)은 무지향성 안테나에 의해 수신된 데이터 및 대응하는 사전에 정해진 데이터를 비교하여 지연 프로파일의 탭들을 구성함으로써 시간상 라디오 채널 데이터를 구성할 수 있다. 처리 유닛(202)은 수신된 전송신호들의 적어도 하나의 도플러 편이를 측정할 수 있다. 도플러 편이는 수신기(112)가 클러스터 또는 송신기로 접근하는지 아니면 클러스터 또는 송신기로부터 멀어지고 있는지를 판단한다. 클러스터와 송신기는 움직이지 않는 것으로, 또는, 수신기(112)를 기준으로 천천히 움직이는 것으로 가정할 수 있다. 이에, 도플러 편이를 이용하여 수신기(112) 및 클러스터 또는 송신기가 서로 접근하고 있는 것으로 판단된다는 것은, 클러스터 또는 송신기가 앞선다는 것, 즉, 이들이 수신기(112)의 앞에 있다는 것을 의미한다. 이와 마찬가지로, 클러스터 또는 송신기가 수신기(112)의 뒤에 있다는 것을 판단할 수 있다. 수신기(112)의 속도를 측정하거나 이미 알고 있는 경우에, 보다 자세한 수신 각도를 결정할 수 있다. 수신 각도 α는 도플러 편이에 의해 추정된 속도 vD를 수신기(112)의 실제 속도 v로 나눔으로써(즉, sin(α)=vD/v) 결정할 수 있다. 그러나, 전송신호가 수신기(112)의 오른쪽에서 오는지 좌측에서 오는지는 알 수 없다.
일 실시예에서, 처리 유닛(202)은 무지향성 스캐너 안테나 700과 702 사이의 거리에 기초하여 안테나 700과 702 사이에 수신된 전송신호의 적어도 하나의 위상 편이(phase shift)를 측정할 수 있다. 무지향성 안테나(700, 702)들의 거리는 캐리어(반송파)의 파장보다 작거나 그 반파장(λ/2)보다 작을 수 있다. 무지향성 안테나(700, 702)의 거리 및 그 수신 각도 α는 알고 있기 때문에, 다른 안테나 700, 702에서의 전송신호의 적어도 하나의 위상 편이를 추정할 수 있다. 수신기(112)의 우측에서 전송신호가 올 때에 전송신호의 위상 편이가 양(+)이라고 가정하자. 그러면, 도플러 편이에 의해서 동일한 수신 각도 α를 갖지만 좌측으로부터 온 전송신호의 위상 편이 절대값은 동일하지만 그 값은 음(-)이 된다. 따라서, 도플러 편이(들) 및 위상 편이(들)를 측정함으로써, 평면 기하학적 구성에서의 수신 방향을 결정하는 것이 가능하다.
처리 유닛(202)은 적어도 하나의 측정된 도플러 편이 및 적어도 하나의 측정된 위상 편이에 기초하여 수신 방향을 추정할 수 있다. 구성된 라디오 채널 데이터는 메모리(204)에 저장될 수 있다.
MIMO OTA 구성을 위한 사전 페이드된 신호 합성 방법(pre-faded signals synthesis method)은 시간적으로 독립적인 페이딩 채널 계수 열(시퀀스), 즉, 각 OTA 안테나(902~916)에 대한 지연 프로파일들을 필요로 한다. 지연 프로파일 열을 다수의 스캐너 안테나(116~122)로부터 OTA 안테나(902~916)로 직접 매핑할 수 있다면, 이는 문제가 되지 않는다. 도 6과 도 7의 수신기 안테나(600, 602, 604 및 700, 702)의 수가 OTA 안테나(902~116)의 수와 다른 경우에는, 측정된 페이딩 열에 기초하여 추가적인 페이딩 열을 합성해서 생성하여야 한다. 최초 측정된 페이딩 열을, 가장 높은 할당 전력을 갖는 OTA 안테나로 매핑할 수 있다. 다른 OTA 안테나는 합성 열을 이용할 수 있다. 그러나 도 6에 제시된 경우에 있어서는, 최소한, OTA 안테나들 중의 일부에 대해서, 지향성 안테나로 측정된 페이딩 열을 사용하는 것이 가능할 수 있다. 합성 페이딩 열(synthetic fading sequence)의 생성은 예를 들면 다음의 방법 중 하나 또는 둘 다를 이용해 수행될 수 있다.
1) 측정된 페이딩 열의 통계치, 가령, 진폭 분포(amplitude distribution), 도플러 스펙트럼, 및 레벨 교차율(level crossing rate)을, 각 탭(그리고 각 기지국 안테나)에 대해서 추정할 수 있다. 새로운 합성 페이딩 열은, 추정된 통계치로부터 몇 가지 공지의 절차(가령, 노이즈 필터링 또는 정현파 합산(sum-of-sinusoids))로써 생성될 수 있다. 이 방법은 도 6 및 7에 제시한 케이스, 즉, 적어도 하나의 무지향성 안테나가 수신기(112)에 사용되는 경우에 적용 가능하다.
2) 수신기에 무지향성 안테나만이 사용되는 도 7에 제시한 케이스에 있어서, 합성 페이딩 열은, 측정된 페이딩의 도플러 스펙트럼의 분해에 의해서 생성될 수 있다. 우선, 도플러 스펙트럼을 각 탭별로 추정하고 나서, 각 스펙트럼 성분의 도달 각도를 추정한다. 마지막으로, 상이한 스펙트럼 성분을, 통상의 MIMO OTA 매핑 절차를 사용하여 상이한 OTA 안테나들에 할당한다. 다른 말로, H(t)는 하나의 탭에 대한 측정 페이딩 열이다. H(v)는 H(t)의 푸리에 변환이다. |H(v)|2은 도플러 전력 스펙트럼이다. 각 OTA 안테나 k에 대해서, 도플러 편이 v의 부분집합 v∈Vk를 선택할 수 있다. 마지막으로, OTA 안테나 k에 대한 새로운 페이딩 열은 hk(t)가 될 수 있는데, 이는 H(v)(여기서 v∈Vk)의 푸리에 역변환에 의해서 결정될 수 있다.
일 실시예에서, 처리 유닛(202) 또는 에뮬레이터(918)는 채널 데이터의 노이즈 감소를 수행할 수 있다. 노이즈 감소는 적절한 필터링에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 노이즈 감소는, 측정된 채널 데이터에 대한 소정의 노이즈 레벨을 설정함으로써 그리고 이 소정의 노이즈 레벨보다 낮은 전력을 갖는 채널 데이터의 각 탭을 제거함으로써 수행될 수 있다. 노이즈 레벨은 탭이 없는 지연으로부터 추정될 수 있다. 다른 예에 따르면, 노이즈 감소는, 샘플링 레이트가 채널 데이터에 대한 Nyqvist 기준(criterion)보다 높은 경우에는 소정의 시간 동안 채널 데이터 샘플들을 평균함으로써 수행될 수 있다. Nyqvist 기준은, 아날로그 신호의 최대 주파수의 2배를 초과하는 레이트로 샘플링된 아날로그 신호가 샘플들로부터 복원될 수 있음을 일반적으로 결정한다. 실제로, 라디오 채널의 가간섭 시간(coherence time)이 추정될 수 있고, 채널 추정은 가간섭 시간에 적용되는 위너 필터(Wiener filter)를 사용하여 필터링될 수 있다.
일 실시예에서, 처리 유닛(202) 또는 에뮬레이터(918)는, 샘플 밀도를 라디오 채널 에뮬레이션에 사용되는 샘플 밀도에 맞추기 위하여 채널 데이터의 시간 영역 리샘플링(time domain resampling)을 수행할 수 있다. 리샘플링은 샘플 수를 증가시키는 보간(interpolation)을 포함할 수 있다. 보간에 있어서, 적어도 하나의 새로운 샘플이, 한 쌍의 기존 샘플들 사이의 기존 샘플에 기초하여 만들어진다.
데이터 포인트의 수를 또한 감소시킬 수 있다. 샘플 열을 제거하거나 무효화시킬 수 있고, 또는, 적어도 두 개의 샘플을 소정의 연산을 이용하여 새로운 샘플로 결합시킬 수 있다. 실제로, 채널 데이터를, 샘플링 레이트가 명백하게 너무 높은 경우에 적절한 저역통과 필터를 사용하여 필터링한 다음에, Nyqvist 기준을 넘는 샘플을 제거할 수 있다. 신호 처리에 의해서 이미 전술한 바와 같이 노이즈를 감소시킨다.
일 실시예에서는 편극(polarization)을 고려할 수 있다. 도 8은 두 직교 편파에 대한 수신기 안테나(802, 804)를 도시한다. 직교 편파 성분(806, 808)(예를 들어, 수직 편파 V 및 수평 편파 H)을, 예를 들어 동일한 위치에 있는 직교 편극 안테나를 사용하여 독립적으로 수신할 수 있다. 직교 편파는 두 개의 독립적인 신호인 것처럼 개별적으로 처리할 수 있다. 이에 대응하여, 직교 편극된 신호는, 에뮬레이션 중에, 편극된 OTA 안테나(900~916)를 사용하여 DUT(900)로 전송될 수 있다.
위에서 나타낸 바와 같이, Nyquist 기준보다 높은 샘플링 레이트를 갖는 네트워크로부터의 라디오 채널 추정치를 생성하고 기록할 수 있는 스캐너에 의해서, 재생 라디오 채널 데이터를 수집하는 것이 가능하다. 이 스캐너는 다중 안테나를 갖는 다중 기지국(BS)의 다운링크(DL) 신호를 처리하고, 채널 추정치를 기록한다.
도 9는 수집된 실제 라디오 채널의 데이터가 에뮬레이션에 사용되는 OTA 테스트 챔버를 도시한다. OTA 안테나(902, 904, 906, 908, 910, 912, 914 및 916)가, DUT(900)가 설치된 테스트 구역(920) 주위에 설치되어 있다. +자 형태의 안테나(902~916)는 편극 효과를 에뮬레이트하는 경우의 편극된 전송신호를 위한 직교 편극 안테나를 나타낸다. 안테나(902~916)는 균일한 간격을 가질 수 있다(예를 들어, 8 개의 안테나가 45°간격으로 설치). K개의 OTA 안테나의 방향을 θk(k=1, ..., K)로, 각도 차원에서의 안테나의 간격을 Δθ로 표시하자. 각도 Δθ는 OTA 챔버의 중심을 기준으로 할 때 두 안테나(902~916)의 간격을 나타내는 척도이다. 각 안테나는 하나의 에뮬레이터 출력 포트에 연결된다. 하나의 안테나를 고려하는 경우에 에뮬레이터 구성은 1×8 SIMO이고, 두 개의 안테나일 때에는 2×8 MIMO이 되고, 그 이상도 이와 같다.
DUT 안테나 특성은 알지 못하는 것으로 전제한다. 즉, 이 정보는 OTA 모델링에 사용할 필요가 없다.
테스트 챔버는 무향실일 수 있다. DUT(900)(가령, 가입자 단말기)의 주위에 안테나(902, 904, 906, 908, 910, 912, 914 및 916)가 둘러싸여 있고, 이들은 에뮬레이터(918)에 연결된다. 에뮬레이터의 예를 들면, EB(Elektrobit)의 Propsim® F8을 들 수 있다. 에뮬레이터(918)는 프로세서, 메모리, 및 적절한 컴퓨터 프로그램을 포함할 수 있다. 에뮬레이션시에 적어도 하나의 송신기(930)가, 원하는 라디오 채널을 통해 DUT(900)로 신호를 전송할 수 있다.
이 예에서, 45°의 일정한 각도로 나눠진 원에 8개의 안테나가 있다. 일반적으로는 적어도 두 개의 안테나(902~916)가 있을 수 있으며, 이들은 분리각 Δθ로 서로 분리될 수 있다. 적어도 3개의 안테나(916~902)가 있는 경우에, 분리각 Δθ는 임의의 두 인접 안테나(902~916)에 대해서 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다. 안테나(902~916)는 DUT(900)로부터 동일하거나 또는 상이한 거리에 있을 수 있고 안테나(902~916)는 전체적인 각도로 또는 전체적인 입체각으로 배치되는 대신에 한 부분에만 배치될 수도 있다. DUT(900)도 또한 하나 이상의 안테나를 가질 수 있다.
공중을 통해 DUT(900)와 통신함으로써 테스트에 경로 방향(path direction)을 자유롭게 포함시킬 수 있어서, 안테나 설계, 편극, 및 배치의 효과를 테스트가 가능해진다. 이는, 에뮬레이터(918)와 DUT(900) 사이에 케이블을 연결하는 경우에는 가능하지 않다.
에뮬레이터(918)는 테스트를 위하여 라디오 채널 모델을 수신한다. 라디오 채널 모델은 테스트 시행자가 선택할 수 있다. 또한, 간섭 및 노이즈를 원하는 방식으로 그리고 원하는 정도로 테스트에 투입할 수 있다. 채널 모델로는 실제 라디오 시스템으로부터 기록된 채널에 기반한 재생 모델(playback model)을 사용할 수 있다. 그러나, 라디오 채널 모델의 일부분을 인공으로 생성할 수도 있으며, 따라서 라디오 채널 모델은 재생 모델과 인공 생성 모델의 조합일 수 있다.
OTA 환경의 모델링은, 상이한 MIMO 채널의 임펄스 응답이 동일한 전력 지연 프로파일 및 탭 수를 갖는 기존의 에뮬레이션과 다르다. OTA 모델링에서는, PDP의 상이한 탭들이 사전에 정해진 데이터의 수신 각도에 따라 동일한 OTA 안테나 또는 상이한 OTA 안테나들에 공급될 수 있다. 따라서, 상이한 OTA 안테나들에 대한 탭들의 개수는 동일하거나 상이할 수 있다. 이는, 도 4가 상이한 OTA 안테나(902~916)에 공급해야 할 방향 지연 프로파일을 도시한다고 가정할 때에 도 4에서 알 수 있다(참조번호 400~414를 참조번호 902~916로 대체할 것).
일 실시예에 있어서, 에뮬레이터(918)는 방향 정보에 연계된 지연 프로파일을 포함하는 라디오 시스템의 실제 라디오 채널의 라디오 채널 데이터를 수신할 수 있다(여기서 방향이 다른 지연 프로파일의 수는 OTA 챔버 내의 안테나의 수보다 적다). 이에 에뮬레이터(918)는 적어도 하나의 지연 프로파일을 적어도 두 개의 지연 프로파일(각각은 OTA 챔버 내의 상이한 안테나에 대한 것임)로 분할함으로써, 안테나를 통한 지연 프로파일을 구성할 수 있다.
전력 지연 프로파일의 측정된 탭들은 OTA 안테나 각도 θk와, 탭에 연계된 각도
Figure pct00009
(이 각도는 수신기(112)의 수신 방향을 나타냄)에 기초하여 두 OTA 안테나(902~916) 사이에서 분할될 수 있다. 탭에 연계된 각도
Figure pct00010
에 가장 가까운 OTA 안테나 k의 각도 θk는 아래의 수학식으로 구할 수 있다.
Figure pct00011
여기서, 'min'은 모든 θj의 값 중에서 최소의 표시값을 의미하고, 'int'는 구간(0을 포함함)의 정수값을 의미한다. k 값은
Figure pct00012
이다. 두 번째 OTA 안테나 k+1은 각도
Figure pct00013
을 갖는 안테나일 수 있다. 따라서, 선택된 OTA 안테나들은 각 탭의 방향이 연계되어 방향을 나타내는 안테나들일 수 있다. 라디오 채널은 DUT(900)을 기준으로 하여 탭의 방향으로 생성된다.
탭 n에 대한 OTA 안테나의 선택은, 탭에 연계된 각도
Figure pct00014
에 대하여 가장 가까운 두 θk 값을 선택함으로써 이루어질 수 있다. 탭 n의 전력은 θk와
Figure pct00015
사이의 각도상 거리에 따라 두 OTA 안테나 사이에서 분할된다. 예를 들어 탭의 각도
Figure pct00016
이 정확하게 θk와 θk+1 사이에 있으면, 전력은 각각 50%가 되도록 분할된다.
각 안테나(402~416)에 대한 가중치 wn,k는 예를 들어서 다음의 방식으로 계산할 수 있다.
Figure pct00017
여기서 i는 1 또는 2 중 하나이고, k는 탭 n의 각도
Figure pct00018
에 가장 가까운 안테나의 지수이다. Pk+Pk +1=Pn이 되도록 안테나 k에 대한 탭 n의 전력 Pn에 가중치 wn ,k를 곱한다. 탭 H의 전력은 탭 H의 절대값의 제곱, 즉, |H|2으로 표현될 수 있다.
도 10은 FIR(finite impulse response, 유한 임펄스 응답) 필터의 블록도로서, 아날로그-디지털 변환기(1002), 시프트 레지스터로써 배열된 지연 소자(1004), 곱셈기(1006), 덧셈기(1008), 디지털-아날로그 변환기(1010)를 포함할 수 있다. 아날로그-디지털 변환기(1002)는 아날로그 신호를 수신한다. FIR 필터의 기본 기능은 다음과 같다. 아날로그-디지털 변환기(1002)에서 출력된 디지털 입력 신호 x(n)은 각 지연 소자(1004)에서 지연된다. 이 때 지연 시간은 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다. 곱셈기(1006)에서, 지연된 신호에 원하는 채널 계수 H(i)(i=[, ..., N])가 곱해진다. 채널 모델은 채널 계수 H=[H(0), ..., H(N)]으로 정의되는데, 이를 라디오 채널의 지연 프로파일의 탭 또는 채널 추정치로 고려할 수 있다. 신호 성분들은 덧셈기(1008)에서 합산되고 합산된 신호는 디지털-아날로그 변환기(1010)에서 아날로그 형태로 변환된다. 따라서, FIR 필터를 통과하는 신호는, 모여진 라디오 채널 데이터 H에 기초하여 구성된 라디오 채널 모델로써 정의되는 라디오 채널을 통과하게 될 것이다. 각 OTA 안테나(902~916)는 적어도 하나의 FIR 필터로부터 그 신호를 수신할 수 있다. 에뮬레이션의 각 송신기는 그 신호를 FIR 필터를 통과시킬 수 있다.
이상에서 도 1~10에서 설명한 것은 2차원적 신호 수집 및 그 사용에 관한 것이다. 도 5A 및 도 5B와 관련해서, 라디오 채널의 데이터를 3차원적으로 수집하기 위하여 현장의 네트워크를 스캐닝하는 데에는 꽤 많은 수의 측정 하드웨어가 필요하다. 그러나 일 실시예에서, 전력 각도 분포에 관한 데이터는 간단한 방식으로 3차원(3D) 수집할 수 있고, 수집된 데이터는 에뮬레이션에서 2차원적으로 또는 3차원적으로 사용될 수 있다.
도 1에서 참조 번호 112로 도시한 것과 같은 수신기가 라디오 시스템의 현장 네트워크로부터 스캐너 안테나(116~122)를 써서 3차원 데이터를 수집할 수 있다. 스캐닝에서부터 에뮬레이션까지의 절차는 2차원에 관한 실시예와 유사하다. 먼저, 적절한 안테나를 갖는 수신기인 스캐너가 현장 네트워크를 측정하고 그 채널 추정치를 기록한다. 그 다음, 사후 처리(post processing)를 수행하고 채널 데이터를 OTA 안테나들로 매핑한다. 사후 처리에는, 기록된 채널 추정치들의 노이즈 감소, 탭들의 방향성 및 편극 추정이 포함될 수 있다. 매핑은 각 지연 빈(bin)(탭)마다 개별적으로 수행할 수 있으며 이는 기존의 MIMO OTA SW(소프트웨어)와 유사할 수 있다.
도 11은 스캐닝 수신기(112)의 안테나 구성의 일례를 보다 상세하게 나타낸다. 화살표가 위쪽(또는 아래쪽)을 향하며 이에 따라서 안테나 1100과 1102는 안테나 1104보다 높을 수 있다(낮을 수 있다). 이로써 수직 방향의 구별이 가능해진다. 안테나 사이의 거리는 0λ에서 0.5λ로 변화될 수 있다. 여기서 λ는 반송파(캐리어)의 파장이다. 무지향성 안테나 1100~1104는 예를 들어 슬리브 다이폴 안테나일 수 있고, 무지향성 안테나 1106~1110은 마그네틱 다이폴 안테나일 수 있다.
안테나 1100~1104는 수신 방향을 3차원적으로 분리하기 위하여 2차원 영역을 차지하도록 배열되어 있다. 즉, 안테나들이 한 줄 또는 한 열의 1차원으로 배열되어 있지 않다. 이에 대응하여, 안테나 1106~1110은 2차원 영역을 차지하도록 배치되어 있다. 이에, 적어도 두 개의 안테나는 항상 옆으로 나란히 배치되고 적어도 두 개의 안테나는 항상 상하로 배치되어서 수평 방향 및 수직 방향 모두에 있어서 각도상 분해능을 갖는다. 안테나 1100~1104(그리고 1106~1110)의 2차원 영역은 스캐닝 수신기(112)의 이동 방향과 동일한 방향을 향한다. 신호의 지연이 제3 차원의 원인이 된다.
도 12에는 이하의 수학적 PAS 추정에서 활용되는 방위각 좌표계가 도시되어 있다. 신호가 왼쪽에서부터 직접 올 때, 그 AoA(도달 각도)는 0°이다. 신호가 오른쪽에서부터 올 때, 그 AoA는 180°(－180°)이다. 신호가 위에서부터 올 때, 그 AoA는 90°이다. 신호가 아래에서 올 때, 그 AoA는 －90°이다.
각 안테나(1100, 1102, 1104, 1106, 1108 및 1110)는 그 자체의 믹서(200)를 포함하는 수신기 열을 가질 수 있고, 안테나와 그 수신기 열의 결합을 스캐너로 간주할 수 있다. 그러나, 안테나(1100, 1102, 1104, 1106, 1108 및 1110)와 스캐너를 모두 수신기로 간주할 수도 있다.
수신기에 의해 수신된 신호는 정확하게 위상 동기(phase synchronism)되어야 한다. 일 실시예에서, 위상 동기는 안테나(1100, 1102, 1104, 1106, 1108 및 1110)의 정적인 안테나 구조에 의해서, 서로 간의 거리가 변화되지 않고 전자 회로에서 정적 지연되지 않도록 유지될 수 있다. 일 실시예에서, 위상 동기는, 테스트 신호를 써서 안테나 배열과 수신기 체인을 구현한 후에 체크할 수 있다. 그 후에 위상 동기가 변경되지 않고 유지되고 있는 것으로 가정할 수 있다.
일 실시예에서, 위상 동기는, 기지의(알고 있는) 기지국 안테나 배열의 교정(calibration)과 유사하게, 연속 동기 측정에 의해 유지될 수 있다. 교정 안테나(1150)는 스캐너 안테나(1100, 1102, 1104, 1106, 1108 및 1110)의 주위에, 이들 스캐너 안테나와 기지의(알고 있는) 거리/위상차를 두도록 위치할 수 있다. 기지의 거리/위상차는 적절한 안테나 구조에 의해서 그리고/또는 교정 안테나(1150)를 지연시켜서 구현할 수 있다. 교정 안테나(1150)의 지연은 지연 케이블 등의 적절한 길이를 이용할 수 있다. 사전 기록된 교정 신호(예컨대, 통신 테스터에 의해서 생성된 기지국 다운링크 신호)는, 셀룰러 네트워크의 필드 측정과 동시에 교정 안테나(1150)에서 전송될 수 있다. 사후 처리시에, 수신된 스캐너 신호들 간의 위상차는, 기록된 교정 신호에 기초하여 추정 및 보상할 수 있다.
처리 유닛(122)이 측정 데이터로부터 3차원 PAS를 추정할 수 있고 OTA 라디오 채널 에뮬레이션을 위한 페이딩 계수(fading coefficient)를 생성할 수 있다.
이러한 방식으로, 3D 및 편극 특성을, 위상이 정확한 스캐너 구성ㅎ형태에 기초하여 소수의 안테나를 사용하여서 도출할 수 있다. 소수의 안테나는, 예를 들면 6개일 수 있다. 이에 대응하여 6개의 스캐너면 충분할 수 있다.
라디오 채널의 3D 데이터 형성의 이면에 있는 수학을 검토해보자. 단순화를 위해 여기서 PAS 추정 방법은 수직 편극된 무지향성 안테나에 대해서만 설명한다. 수평 편극 스캐너 안테나에 대해서도 절차는 동일하다. 시작점은 스캐너로부터의 시변(time-variant) 채널 임펄스 응답 데이터 hm(t,τ)인데, 여기서 m(=v1, v2, v3)은 스캐너 안테나의 지수이고, τ는 과도 지연이고, t= nTs는 예를 들어 파장당 4개 샘플의 샘플링 레이트 Ts를 갖는 이산 시간을 나타낸다(동일한 절차를 채널의 주파수 영역 표현에도 적용할 수 있다). 아래의 수학식과 같이, 각 지연 빈(delay bin)마다 별도로 이산 푸리에 변환을 써서 임펄스 응답 열로부터 도플러변화(Doppler-varaint) 임펄스 응답을 계산할 수 있다.
Figure pct00019
여기서, f는 범위
Figure pct00020
(
Figure pct00021
)에서의 도플러 주파수이고, N은 시간 샘플의 개수이다.
도플러 전력 스펙트럼의 예를 도 13에 나타내었는데, 여기서 가로축은 도플러 편이 [f/fmax]를 나타내고 세로축은 스펙트럼의 크기를 dB 단위로 나타낸다. 세그먼트 길이 N은 다음과 같은 두 가지의 상반되는 목표에 따라 결정해야 한다. 즉, 정확한 도플러변화 임펄스 응답을 추정하기에는 충분히 길어야 하고, 다른 한편, 세그먼트는 세그먼트의 지속시간 내에서 전파 파라미터(지연, 도플러 등)이 변하지 않도록 하기에는 충분히 짧아야 한다. 샘플의 수 N은 10λ 내지 100λ의 신호를 커버할 수 있다. 일 실시예에서 N은 신호의 20λ 내지 40λ를 커버할 수 있다.
이하에서는 단순화를 위해서 과도 지연 인자 τ는 무시한다. 이하의 절차는 각각의 식별된 지연 탭에 대해서 독립적으로 반복할 수 있다. 그 다음 단계는 아래 식과 같이 설정하여서 도플러변화 임펄스 응답으로부터 노이즈를 잘라내는 것이다.
Figure pct00022
여기서 최대 도플러 편이 fmax는 글로벌 위성 시스템 좌표 정보에 기초하여 또는 도플러 전력 스펙트럼을 분석하여서 산출할 수 있다. 정지 환경(stationary environment)이라고 가정할 때, 최대 도플러 편이는 속도를 반송파의 중심 주파수의 파장으로 나눠서 구성할 수 있다. 그런 다음, 아래와 같이, 정규화된 도플러 전력 스펙트럼을 최대 단일성(maximum of unity)으로써 구성할 수 있다.
Figure pct00023
경로의 도플러 편이 및 스캐너 안테나들(1100, 1102, 1104, 1106, 1108 및 1110) 간의 경로의 위상차에 기초하여 다중경로 성분들의 방향을 근사화할 수 있다. 도플러 편이는 경로 k의 AoA를 "좌/우" 모호성(left/right ambiguity)으로 나타낸다. 정지 환경이라고 가정하면, 경로 k의 도플러 편이(즉, k 번째 도플러 주파수 빈)는 다음과 같다.
Figure pct00024
항상 θν=0이 유지된다고 하면(즉, 속도가 항상 도 11에서와 같이 안테나 배열의 넓은 면의 방향을 향한다면), 다음과 같은 AoA의 예비 범위의 정보를 얻을 수 있다.
Figure pct00025
스캐너 안테나 1100과 1102(도 11의 안테나 번호 참조) 사이의 k 번째 도플러 성분의 위상차는 아래와 같이 표시할 수 있고,
Figure pct00026
스캐너 안테나 1100과 1104 사이의 k 번째 도플러 성분의 위상차는 아래와 같이 표시할 수 있다.
Figure pct00027
위상차의 단위는 라디안이다. 모든 위상차는
Figure pct00028
의 범위 내에 있어야 하는데, 여기서 D는 안테나 간격을 파장으로 나타낸다. 위상차가 범위를 벗어나면, 그 범위 내로 제한(포화)될 수 있다.
이제, k 번째 도플러 주파수 빈의 고도(elevation) 도달 각도 EOA
Figure pct00029
는 다음 식과 같이 Δl3(k)로부터 추정할 수 있다.
Figure pct00030
k 번째 도플러 주파수 빈의 예비 방위(azimuth) 도달 각도 AoA
Figure pct00031
는 다음 식과 같이 Δ12(k) 및 EoA로부터 추정할 수 있다.
Figure pct00032
이 때에, 예비 방위 도달 각도 AoA
Figure pct00033
는 범위 [-πD, πD]를 가지며 이는 "전/후" 모호성을 갖는다. 모호하지 않은 AoA 추정치를 얻기 위하여, 수학식 (8)의 예비 정보를 적용할 수 있다. 최종 AoA 추정치는 다음과 같다.
Figure pct00034
마지막 단계로서, 안테나 v1의 도플러 전력 스펙트럼으로부터의 값을 AoA 및 EoA에 매핑함으로써, 방위 및 고도 차원에서의 V 편파(수직 편파)에 대한 각도 전력 밀도 함수(PAS)를 구할 수 있다.
Figure pct00035
이제 OTA 모델링에 대해 살펴본다. 1세트의 시변(time-variant) 전파 파라미터(propagation parameter)를 스캐너 측정을 통해 추출할 수 있다. 첫째, 전력 지연 프로파일을, 스캐너에 의해서 또는 고속 페이딩을 평균화하여 얻은 스캐너 출력 임펄스 응답에 기초하여 추정할 수 있다. 이러한 평균화는, 제곱 크기 |H(t,τ)|2을, 예를 들어 멀리 이동한 수십 파장의 기간 동안에 슬라이딩 평균(sliding averaging)을 취함으로써 수행될 수 있다. 둘째, PAS를, 상기 방식으로 추정할 수 있다. 추정한 PAS로부터, 각 지연 탭에 대한 고도 및 방위 모두에 대해서 공칭(nominal) AoA와 각도 퍼짐 실효값(rms)을 계산할 수 있다. 클러스터당 라플라스 형태의 PAS를 가정할 수 있다. 셋째, 편극 전력비를
Figure pct00036
와
Figure pct00037
의 합의 비율로서 구할 수 있다. 넷째, 속도를 글로벌 위성 시스템으로부터 추출할 수 있다. 속도와 PAS를 알기 때문에, 기하학적 모델링 원리(GCM)를 써서 도플러 모델링을 수행할 수 있다.
이상의 모든 정보가 입수되면, MIMO OTA를 위한 정상적인 사전 페이드된 합성 절차(예를 들어서 EB MIMO OTA 툴에서 구현됨)를 적용할 수 있다. 출력은 채널 계수(channel coefficient)일 수 있고, 나아가, 에뮬레이터(예를 들어 EB Propsim 페이딩 에뮬레이터)용 채널 에뮬레이션 파일 세트일 수 있다. 기하학적 원리를 이용한 MIMO OTA의 채널 모델링은 "P.Ky
Figure pct00038
sti, T.J
Figure pct00039
ms
Figure pct00040
, J-P Nuutinen, "Channel modeling for multiprobe Over-the-Air MIMO testing", IJAP 2012"에 설명되어 있다.
이상의 3D 해결수단은 다음과 같은 장점이 있다. 첫째, 이런 유형의 시스템은 도 5A 및 도 5B에 관련하여 설명한 3D 형태와 비교하여 스캐너의 개수를 감소시키며 결과적으로 더 정확하다. 예를 들어, 8개의 이중 편극 안테나 소자로 된 3개의 링(3×8×2=48)을, 3개의 이중 편극 안테나 소자(3×2=6)로 대체할 수 있다. 따라서, 스캐너 하드웨어를 48에서 6으로, 즉, 8배 절약할 수 있다. 둘째, 이상적인 경우로서, PAS 추정치가 매우 정확하다. 도 5A 및 도 5B와 관련하여 설명한 상기 3D 형태에 의해서, 정확도가 지향성 스캐너 안테나의 빔 폭으로 한정된다.
도 14는 OTA 안테나(902~916) 및/또는 수신기(112)의 안테나(116~122)(직사각형)의 입체 기하학적 구성도이다. 이 예에서, 안테나들(직사각형)은 구체의 표면(마치 존재하는 것인 양)에 배치된다. OTA 챔버 내에서 DUT(1400)는 구체의 중심에 배치될 수 있다. 그러나, 안테나가 배치되는(마치 배치되는 것인 양) 표면은 특정 부피를 둘러싸는 여하한 표면의 일부일 수 있다. 이러한 표면의 예로는 입방체, 타원체, 4면체 등의 표면을 들 수 있다. 안테나는 편극 안테나일 수도 있고 비편극 안테나일 수도 있다.
일 실시예에서, OTA 안테나(902~916)들로부터 송출되는 평면파는, 테스트 구역(920)에서의 그들의 간섭이 DUT(1400)와 송출된 신호에 대한 송신기 간의 원하는 라디오 채널을 형성하도록 송출될 수 있다. 에뮬레이터(918)는, 라디오 채널 모델에 기초한 원하는 목표 전기장과 테스트 구역(920)에 연계된 평면파에 의해 얻어지는 전기장을 비교하여서, OTA 챔버 내의 테스트 구역(920) 주위에 있는 다수 안테나 중의 안테나(902~916)에 연계된 각 신호 경로(922)에 대한 가중치를 형성할 수 있다. 여기서 평면파는 안테나(902~916)에 의해 송출가능하며 각 신호 경로(922)에서의 적어도 하나의 기준 파형에 기초한다. 이 방식은 특허출원 PCT/FI2011/050190에 상세히 설명되어 있다.
도 15는 수신기에서의 방법의 흐름도를 나타낸다. 단계 1500에서, 소정의(사전 결정되어 있는) 데이터를 포함하는 무선 전송신호가, 라디오 시스템의 적어도 하나의 기지국으로부터 수신 방향의 함수로서 수신된다. 단계 1502에서, 수신된 데이터와 이에 대응하는 소정의 데이터와의 비교를 통해서 지연 프로파일의 탭이 구성된다. 단계 1504에서, 수신 방향에 기초하여 지연 프로파일의 탭들에 대한 방향이 추정된다. 단계 1506에서, 추정된 방향에 지연 프로파일의 탭들을 연계함으로써, 테스트 대상물이 설치되는 테스트 구역의 주위에 다수의 안테나를 갖는 공중파(OTA) 챔버 내의 다중입력 다중출력 에뮬레이션의 라디오 채널 모델을 위한 라디오 채널 데이터가 형성된다.
도 16은 에뮬레이터에서의 방법의 흐름도이다. 단계 1600에서, 방향 정보와 연계된 탭을 갖는 방향 지연 프로파일을 포함하는 라디오 시스템의 실제 라디오 채널의 라디오 채널 데이터가 수신된다. 단계 1602에서, 지연 프로파일의 방향이 다른 탭들을 상이한 OTA 안테나에 할당함으로써, 라디오 채널 데이터가 공중파 테스트 챔버의 안테나들에 매핑된다.
예시 실시예에서, 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때에 도 15의 방법의 단계들을 수신기(112)로 하여금 실행시키는 명령어가 하나 이상의 메모리에 추가로 저장될 수 있다.
예시 실시예에서, 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때에 도 16의 방법의 단계들을 에뮬레이터(918)로 하여금 실행시키는 명령어가 하나 이상의 메모리에 추가로 저장될 수 있다.
위에서 밝힌 바와 같이, 기록된 라디오 채널은, EB(Elektrobit) MIMO OTA 응용에서와 같이 무향실에서 재생될 수 있다. DUT(900)의 성능을 현장시험(필드 테스트)을 하지 않고도 측정할 수 있다. 테스트를 반복할 수 있으며, 문제시되는 상태를 찾아내고, 조절하면서 테스트할 수 있다.
본 출원에 제시된 가상 운행 테스트(VDT: virtual drive testing) 측정에 기초하여 실제 라디오 채널의 에뮬레이션이 가능하다. VDT는 다중 안테나 단말기의 공중파 테스트(MIMO OTA)와 결합된 것으로서, 이에, 안테나를 갖는 전체 단말기를, 무선 네트워크에서 특정 운행 경로를 모사하는 환경 내에서 측정가능하다.
상기 및 첨부 도면에 설명된 단계들 및 관련 기능은 절대적인 시간 순서가 아니며, 단계들 중 일부를 동시에 수행하거나 또는 특정 단계와 다른 순서로 수행할 수 있다. 다른 기능들을 단계와 단계 간에 또는 단계 내에서 실행할 수 있다. 단계들 중 일부를 생략하거나 대응한 단계로 대체할 수 있다.
상술한 단계를 수행하는 처리 유닛(202)과 에뮬레이터(918)는, 작업 메모리(RAM), 중앙처리장치(CPU), 및 시스템 클럭을 포함할 수 있는 회로, 또는 전자식 디지털 컴퓨터로 구현가능하다. CPU는 레지스터 세트, 산술논리유닛(ALU), 및 컨트롤러를 포함할 수 있다. 컨트롤러 또는 회로는 RAM에서 CPU로 전달된 일련의 프로그램 명령어에 의해 제어된다. 컨트롤러는 기본 작업을 위한 다수의 마이크로명령어(마이크로인스트럭션)들을 포함할 수 있다. 마이크로명령어의 구현은 CPU 설계에 따라 달라질 수 있다. 프로그램 명령어는, C, 자바 등의 상위 프로그래밍 언어, 또는 기계어 또는 어셈블러 등의 하위 프로그래밍 언어를 포함하는 프로그래밍 언어로 코딩될 수 있다. 전자식 디지털 컴퓨터는 프로그램 명령어로 작성된 컴퓨터 프로그램에 시스템 서비스를 제공할 수 있는 운영 체제(OA)를 포함할 수 있다.
처리 장치(202) 및 에뮬레이터(918)를 포함하는 수신기(112)는 다음의 모든 것에 해당되는 회로들로 구성된다. (a) 아날로그 및/또는 디지털 회로로만 구현된 하드웨어만의 회로 구현, 그리고 (b) 회로와 소프트웨어(및/또는 펌웨어)의 조합, 가령(적용가능한 경우) (i) 프로세서(들)의 조합, 또는 (ii) 장치로 하여금 다양한 기능을 수행하도록 함께 작동하는 디지털 신호 프로세서(들), 소프트웨어, 메모리(들)를 포함한 프로세서(들)/소프트웨어의 일부, 그리고 (c) 소프트웨어 또는 펌웨어를 필요로 하는(소프트웨어 또는 펌웨어가 물리적으로 존재하지 않더라도) 회로(가령, 마이크로 프로세서(들) 또는 마이크로 프로세서(들)의 일부).
다른 예로서, 용어 '회로'에는, 단순히, 프로세서(또는 다중 프로세서) 또는 프로세서의 일부 및 그(그들)에 부속된 소프트웨어 및/또는 펌웨어의 구현도 또한 포함될 것이다.
일 실시예는, 전자 장치에 로딩된 때에 장치를 제어하여 상술한 실시예들을 실행시키도록 구성되는 프로그램 명령어를 포함하는, 배포 매체 상에 구현되는 컴퓨터 프로그램을 제공한다.
컴퓨터 프로그램은 소스 코드 형태, 객체 코드 형태, 또는 여하한 중간 형태일 수 있으며, 프로그램을 담지할 수 있는 여하한 실체 또는 장치일 수 있는 특정 종류의 담체(캐리어)에 저장될 수 있다. 이러한 담체에는, 예를 들어 기록 매체, 컴퓨터 메모리, 읽기 전용 메모리, 및 소프트웨어 배포 패키지가 포함된다. 요구되는 처리 성능에 따라 다르지만, 컴퓨터 프로그램은 단일의 전자식 디지털 컴퓨터에서 실행될 수도 있고, 또는 다수의 컴퓨터들에 분산될 수도 있다.
장치는 또한, ASIC(주문형 집적회로)과 같은 하나 이상의 집적회로로서 구현될 수 있다. 다른 하드웨어 구현도 또한, 별도의 논리 소자들로 구성된 회로로서 가능하다. 이들 상이한 구현들의 혼합(하이브리드)도 또한 가능하다. 구현 방법을 선택시에 당업자는, 예를 들어, 장치의 크기 및 전력 소비량, 필요한 처리 용량, 제조 비용, 및 생산량에 대한 요구사항들을 고려할 것이다.
기술이 진보함에 따라, 본 발명의 발명 사상은 다양한 방식으로 구현될 수 있음이 당업자에게 자명할 것이다. 본 발명 및 그 실시예들은 상술한 실시예들에만 한정되는 것이 아니라 특허청구범위 내에서 변경될 수 있다.

Claims (23)

  1. 라디오 시스템의 적어도 하나의 기지국으로부터 사전 정해진 데이터를 포함하는 실제 라디오 시스템의 무선 전송신호를 수신 방향의 함수로서 수신하도록 구성되는 수신기와;
    수신된 데이터와, 대응하는 사전 정해진 데이터의 비교에 기초하여 지연 프로파일의 탭들을 구성하고,
    전송신호의 수신 방향에 기초하여 지연 프로파일의 탭들에 대한 방향을 추정하고,
    추정된 방향에 지연 프로파일의 탭들을 연계함으로써, 테스트 대상 장치가 설치되는 테스트 구역 주위에 다수의 안테나가 있는 공중파 테스트 챔버 내에서의 다중입력 다중출력 에뮬레이션에 있어서의 라디오 채널 모델을 위한 라디오 채널 데이터를 구성하도록 구성되는 처리 유닛을 포함하는 장치.
  2. 제1항에 있어서, 수신기는 다수의 지향성 스캐너 안테나를 포함하고, 처리 유닛은 스캐너 안테나의 지연 프로파일의 각 탭을 스캐너의 안테나의 방향에 연계시키도록 구성되는 장치.
  3. 제1항에 있어서, 수신기는 적어도 하나의 무지향성 스캐너 안테나 및 적어도 두 개의 지향성 스캐너 안테나를 포함하고,
    처리 유닛은 적어도 하나의 무지향성 안테나에 의해 수신된 데이터와 이에 대응하는 사전 정해진 데이터의 비교에 기초하여 지연 프로파일의 탭들을 구성하고, 적어도 두 개의 지향성 스캐너 안테나의 수신 방향에 기초하여 지연 프로파일의 탭들에 대한 방향을 추정하도록 구성되는 장치.
  4. 제1항에 있어서, 수신기는 다수의 무지향성 스캐너 안테나(이들 사이의 거리를 알고 있음)를 포함하고,
    상기 처리 유닛은,
    무지향성 안테나에 의해 수신된 데이터와 이에 대응하는 사전 정해진 데이터의 비교에 기초하여 지연 프로파일의 탭들을 구성하고,
    수신된 전송신호의 적어도 하나의 도플러 편이를 측정하고,
    상기 무지향성 스캐너 안테나들 사이의 거리에 기초하여, 무지향성 안테나들 간에 수신된 전송신호의 위상 편이를 측정하고,
    적어도 하나의 측정된 도플러 편이 및 적어도 하나의 측정된 위상 편이에 기초하여 적어도 하나의 수신 방향을 추정하도록 구성되는 장치.
  5. 제1항에 있어서, 처리 유닛은 채널 데이터의 노이즈 감소를 수행하도록 구성되는 장치.
  6. 제1항에 있어서, 처리 유닛은 채널 데이터의 시간 영역 리샘플링을 수행하여 샘플 밀도를 라디오 채널 에뮬레이션에 사용되는 것과 일치시키도록 구성되는 장치.
  7. 제1항에 있어서, 수신기는 수신 방향을 3차원적으로 분리하기 위하여 2차원 영역을 차지하도록 배열되는 적어도 세 개의 무지향성 안테나를 포함하는 장치.
  8. 방향 정보와 연계된 탭을 갖는 방향 지연 프로파일을 포함하는 라디오 시스템의 실제 라디오 채널의 라디오 채널 데이터를 수신하고,
    방향이 상이한 지연 프로파일의 탭들을 상이한 공중파 안테나에 할당하여 공중파 테스트 챔버의 안테나에 라디오 채널 데이터를 매핑하도록 구성되는 장치.
  9. 제8항에 있어서, 방향이 상이한 지연 프로파일의 수와 공중파 테스트 챔버 내의 안테나들의 개수는 동일하고, 상기 장치는 방향 지연 프로파일의 탭들을 사전 정해진 공중파 안테나에 할당하도록 구성되는 장치.
  10. 제8항에 있어서, 방향이 상이한 지연 프로파일의 수는 공중파 테스트 챔버 내의 안테나들의 개수보다 많고, 상기 장치는
    적어도 두 개의 연속된 지연 프로파일에 기초하여 공중파 안테나의 지연 프로파일을 구성하도록 구성되는 장치.
  11. 제8항에 있어서, 방향이 상이한 지연 프로파일의 수는 공중파 테스트 챔버 내의 안테나들의 개수보다 적고, 상기 장치는
    적어도 하나의 지연 프로파일을 적어도 두 개의 지연 프로파일로 분할하여 각각을 공중파 테스트 챔버 내의 상이한 안테나별로 할당하여서 공중파 안테나의 지연 프로파일을 구성하도록 구성되는 장치.
  12. 라디오 시스템의 적어도 하나의 기지국으로부터 사전 정해진 데이터를 포함하는 무선 전송신호를 수신 방향의 함수로서 수신하고,
    수신된 데이터와, 대응하는 사전 정해진 데이터의 비교에 기초하여 지연 프로파일의 탭들을 구성하고,
    수신 방향에 기초하여 지연 프로파일의 탭들에 대한 방향을 추정하고,
    추정된 방향에 지연 프로파일의 탭들을 연계함으로써, 테스트 대상 장치가 설치되는 테스트 구역 주위에 다수의 안테나가 있는 공중파 테스트 챔버 내에서의 다중입력 다중출력 에뮬레이션에 있어서의 라디오 채널 모델을 위한 라디오 채널 데이터를 구성하는 방법.
  13. 제12항에 있어서, 다수의 지향성 스캐너 안테나에 의해 무선 전송신호를 수신하고, 스캐너 안테나의 지연 프로파일의 각 탭을 상기 스캐너 안테나의 방향에 연계시키는 것을 추가로 포함하는 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    적어도 하나의 무지향성 스캐너 안테나 및 적어도 두 개의 지향성 스캐너 안테나에 의해 무선 전송신호를 수신하고,
    적어도 하나의 무지향성 안테나에 의해 수신된 데이터와 이에 대응하는 사전 정해진 데이터의 비교에 기초하여 지연 프로파일의 탭들을 구성하고,
    적어도 두 개의 지향성 스캐너 안테나의 수신 방향에 기초하여 지연 프로파일의 탭들에 대한 방향을 추정하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  15. 제12항에 있어서, 다수의 무지향성 스캐너 안테나(이들 사이의 거리를 알고 있음)에 의해 무선 전송신호를 수신하고,
    무지향성 안테나에 의해 수신된 데이터와 이에 대응하는 사전 정해진 데이터의 비교에 기초하여 지연 프로파일의 탭들을 구성하고,
    수신된 전송신호의 적어도 하나의 도플러 편이를 측정하고,
    무지향성 스캐너 안테나들 사이의 거리에 기초하여, 무지향성 안테나들 간에수신된 전송신호의 적어도 하나의 위상 편이를 측정하고,
    적어도 하나의 측정된 도플러 편이 및 적어도 하나의 측정된 위상 편이에 기초하여 적어도 하나의 수신 방향을 추정하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  16. 제12항에 있어서, 채널 데이터의 노이즈 감소를 수행하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  17. 제12항에 있어서, 채널 데이터의 시간 영역 리샘플링을 수행하여서 샘플 밀도를 라디오 채널 에뮬레이션에 사용되는 것과 일치시키는 것을 추가로 포함하는 방법.
  18. 방향 정보와 연계된 탭을 갖는 방향 지연 프로파일을 포함하는 라디오 시스템의 실제 라디오 채널의 라디오 채널 데이터를 수신하고,
    방향이 상이한 지연 프로파일의 탭들을 상이한 공중파 안테나에 할당하여서 공중파 테스트 챔버의 안테나에 라디오 채널 데이터를 매핑하는 것을 포함하는 방법.
  19. 제18항에 있어서, 방향이 상이한 지연 프로파일의 수와 공중파 테스트 챔버 내의 안테나들의 개수는 동일하며, 방향 지연 프로파일의 탭들을 사전 정해진 공중파 안테나에 할당하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  20. 제18항에 있어서, 방향이 상이한 지연 프로파일의 수는 공중파 테스트 챔버 내의 안테나들의 개수보다 많으며, 적어도 두 개의 연속된 지연 프로파일에 기초하여 공중파 안테나의 지연 프로파일을 구성하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  21. 제18항에 있어서, 방향이 상이한 지연 프로파일의 수는 공중파 테스트 챔버 내의 안테나들의 개수보다 적으며, 적어도 하나의 방향 지연 프로파일을 적어도 두 개의 지연 프로파일로 분할하여서 공중파 안테나의 지연 프로파일을 구성하고, 분할된 각 지연 프로파일을 공중파 테스트 챔버 내의 상이한 안테나에 할당하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  22. 적어도 하나의 프로세서, 및
    컴퓨터 프로그램 코드가 포함된 적어도 하나의 메모리를 포함하는 장치에 있어서,
    상기 적어도 하나의 메모리와 컴퓨터 프로그램 코드는, 적어도 하나의 프로세서와 함께, 상기 장치로 하여금 적어도 제12항의 단계를 수행하도록 하는 장치.
  23. 컴퓨터에 의해 판독 가능한 배포 매체 상에 구현되며, 장치 내에 로딩시에 컴퓨터 프로세스로 하여금 제12항의 단계를 수행하도록 하는 프로그램 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
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